Title of article :
Experimental and Finite Element Analysis of Single Stage Single Point Incremental Forming
Author/Authors :
Sureshkumar, D Department of Mechanical Engineering - Dr.M.G.R Educational and Research Institute - Maduravoyal - Chennai - Tamilnadu, India , Ethiraj, N Department of Mechanical Engineering - Dr.M.G.R Educational and Research Institute - Maduravoyal - Chennai - Tamilnadu, India
Pages :
7
From page :
2259
To page :
2265
Abstract :
Incremental forming is one of the non-traditional forming processes which is widely used in rapid prototyping and customized component manufacturing. One of the challenges encountered in single stage single point incremental forming (SSSPIF) is difficulty in achieving greater wall angle for a considerable depth. In this research work, the investigation is carried out by experimental and numerical simulation for reaching the maximum wall angle to a possible depth without any defects in SSSPIF. SSSPIF of truncated cone shaped component from 1mm thick AISI304 austenitic stainless steel are made at a different wall angles. Also, numerical simulation using LS-DYNA explicit solver is performed and the results are validated with the experimental values. Components with the wall angle of 64o is successfully made without any defects made in a single stage forming for a depth of 45 mm within the experimented process parameters. Major strain, minor strain and thickness distribution in the sheet material due to forming process are obtianed from experiments and finite element analysis (FEA). From the results of both experiment and FEA, it is observed that the major strain, minor strain and thinning effects are higher in the region below the major diameter of the truncated cone at all experimented wall angles. Also the FEA results have shown good agreement with the experimental values. Further it is seen that the strains are increasing with the increase of wall angle.
Farsi abstract :
شكل گيري افزايشي يكي از فرايندهاي شكل گيري غير سنتي است كه به طور گسترده اي در نمونه سازي سريع و ساخت قطعات سفارشي استفاده مي شود. يكي از چالش هايي كه در شكل گيري افزايشي تك مرحله اي تك مرحله اي (SSSPIF) وجود دارد ، دشواري در دستيابي به زاويه ديواره بيشتر براي عمق قابل توجه است. در اين كار تحقيقاتي ، تحقيق با شبيه سازي تجربي و عددي براي رسيدن به حداكثر زاويه ديواره تا عمق ممكن و بدون نقص در SSSPIF انجام شده است. SSSPIF از اجزاي مخروطي شكل بريده شده از فولاد ضد زنگ آستنيتي AISI304 با ضخامت 1 ميلي متر در زاويه ديواره هاي مختلف ساخته شده است. همچنين ، شبيه سازي عددي با استفاده از حلگر صريح -LS DYNA انجام شده و نتايج با مقادير آزمايشي تأييد مي شوند. اجراي داراي زاويه ديواره 64 درجه با موفقيت ساخته مي شوند و هيچ نقصي در يك مرحله تشكيل نمي شود و براي عمق 45 ميلي متر در پارامترهاي فرآيند آزمايش شده ايجاد مي شود. كرنش عمده ، كرنش جزئي و توزيع ضخامت در ورق به دليل فرآيند تشكيل از آزمايشات و تجزيه و تحليل عناصر محدود (FEA) بدست مي آيد. از نتايج هر دو آزمايش و FEA ، مشاهده شده است كه اثرات كرنش عمده ، كرنش جزئي و نازك شدن در منطقه زير قطر اصلي مخروط كوتاه شده در تمام زواياي ديواره آزمايش شده بيشتر است. همچنين نتايج FEA توافق خوبي با مقادير آزمايشي نشان داده است. بعلاوه مشاهده مي شود كه با افزايش هستند. زاويه ديواره ها كرنش ها در حال افزايش هستند
Keywords :
Wall angle , Strain measurement , Finite element anlaysis , Single stage incremental forming
Journal title :
International Journal of Engineering
Serial Year :
2021
Record number :
2697756
Link To Document :
بازگشت